JP6609981B2 - Thin-film solar cell processing apparatus and thin-film solar cell processing method - Google Patents
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Description
本発明は薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法に関する。 The present invention relates to a thin film solar cell processing apparatus and a thin film solar cell processing method.
従来の薄膜太陽電池の製造工程は、基板上に形成された半導体または金属の薄膜を複数の領域に分割するためのスクライブラインを形成するスクライブ加工を含む。スクライブ加工方法の１つとしてメカニカルスクライブ法が知られている。メカニカルスクライブ法では、半導体または金属の薄膜に刃物を押し付けながら刃物を走査することにより、薄膜にスクライブラインを形成する。 A conventional manufacturing process of a thin film solar cell includes a scribe process for forming a scribe line for dividing a semiconductor or metal thin film formed on a substrate into a plurality of regions. A mechanical scribing method is known as one of scribing methods. In the mechanical scribe method, a scribe line is formed on a thin film by scanning the blade while pressing the blade against a semiconductor or metal thin film.
メカニカルスクライブ法の一例である特許文献１の加工方法では、スクライブラインの加工前に薄膜の下層が露出した部分である開口部を形成し、開口部においてスクライブラインの加工開始点に対応する箇所に刃物を降下させ、その刃物を走査することにより薄膜にスクライブラインを形成する。 In the processing method of Patent Document 1, which is an example of a mechanical scribing method, an opening is formed in which the lower layer of the thin film is exposed before processing of the scribe line, and the opening corresponds to the processing start point of the scribe line. A scribe line is formed in the thin film by lowering the blade and scanning the blade.
メカニカルスクライブ法の別の一例である特許文献２の加工方法では、最初に刃先のエッジ部を薄膜に押し付けて切り込みを形成し、次に刃先を薄膜から離間させ、次に刃先の姿勢を変えて刃先の面取り部を薄膜に押し付け、その状態で刃物を走査することにより薄膜にスクライブラインを形成する。 In the processing method of Patent Document 2, which is another example of the mechanical scribing method, the edge portion of the blade edge is first pressed against the thin film to form a cut, then the blade edge is separated from the thin film, and then the posture of the blade edge is changed. A scribe line is formed in the thin film by pressing the chamfered portion of the blade edge against the thin film and scanning the blade in that state.
薄膜太陽電池の製造に関して、生産性を高めるためにスクライブ加工に要する工程を簡素化し、加工時間を短縮することが望まれる。一方、特許文献１の加工方法によれば、スクライブラインを形成する前に開口部を形成する工程が必要となるため、加工工程が複雑化するおそれ、および、スクライブラインの形成に要する時間が長くなるおそれがある。また、特許文献２の加工方法によれば、薄膜に切り込みを形成する工程とスクライブラインを形成する工程との間に、刃物の昇降および刃物の姿勢の変更が必要となるため、装置の構成が複雑化するおそれ、および、スクライブラインの加工に要する時間が長くなるおそれがある。 Regarding the manufacture of thin-film solar cells, it is desired to simplify the steps required for scribe processing and increase the processing time in order to increase productivity. On the other hand, according to the processing method of Patent Document 1, since a step of forming an opening is required before forming a scribe line, the processing step may be complicated, and the time required for forming the scribe line is long. There is a risk. Moreover, according to the processing method of patent document 2, since the raising / lowering of a cutter and the change of the attitude | position of a cutter are needed between the process of forming a notch in a thin film, and the process of forming a scribe line, the structure of an apparatus is required. There is a possibility that it may become complicated and a time required for processing the scribe line may be increased.
なお、薄膜太陽電池の薄膜をスクライブ加工するために用いられる刃物の刃先は、一般に先端の幅が数十μｍ程度であることから、刃物を加工対象物に向けて降下させる速度が速い場合、刃物が加工対象物に接触したときに刃先が損傷するおそれがある。このため、スクライブ加工に要する時間を短縮するために、刃物を降下させる速度を速めるという手法を取りにくい。 Note that the blade edge of a blade used for scribing a thin film of a thin film solar cell generally has a tip width of about several tens of μm. Therefore, if the blade is lowered toward the workpiece, the blade is fast. There is a possibility that the cutting edge is damaged when the touches the workpiece. For this reason, in order to shorten the time required for scribe processing, it is difficult to take a method of increasing the speed of lowering the blade.
本発明の目的は、スクライブラインの形成に要する時間を短縮することに寄与する薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the processing apparatus of a thin film solar cell and the processing method of a thin film solar cell which contribute to shortening the time required for formation of a scribe line.
〔１〕本発明に従う薄膜太陽電池の加工装置の一形態は、薄膜が形成された基板が載せられるステージと、前記薄膜にスクライブラインを形成する刃物と、前記刃物を前記薄膜に押し付けるヘッドと、前記ヘッドを前記ステージに対して相対的に移動させることにより前記刃物を走査する走査手段と、前記ヘッドおよび走査手段の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記薄膜に押し付けた前記刃物を第１の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第１のスクライブラインを前記薄膜に形成し、前記第１のスクライブラインが形成された後に前記刃物を前記薄膜に押し付けた状態を維持しながら前記刃物を前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第２のスクライブラインを前記薄膜に形成する。 [1] One embodiment of a processing apparatus for a thin film solar cell according to the present invention includes a stage on which a substrate on which a thin film is formed, a blade that forms a scribe line on the thin film, a head that presses the blade against the thin film, A scanning unit that scans the blade by moving the head relative to the stage; and a control device that controls operations of the head and the scanning unit. The control unit is pressed against the thin film. A first scribe line that is a part of the scribe line is formed on the thin film by scanning the blade in a first direction, and the blade is pressed against the thin film after the first scribe line is formed. A part of the scribe line by scanning the blade in a second direction which is opposite to the first direction while maintaining a closed state. Forming a certain second scribe line in the thin film.
この加工装置によれば、刃物が第１の方向に走査されることにより第１のスクライブラインが形成された後に、刃物が第１の方向とは反対の第２の方向に走査されることにより第２のスクライブラインが形成される。このように第１のスクライブラインが形成される薄膜または積層途中の薄膜の領域において刃物が往復するため、薄膜または積層途中の薄膜が確実に剥離される。また、第２のスクライブラインの加工開始点よりも手前の領域である第１のスクライブラインにおいて薄膜または積層途中の薄膜が確実に剥離されることにより、第２のスクライブラインの加工開始点から薄膜または積層途中の薄膜が確実に除去され、第２のスクライブラインが安定して形成される。また、薄膜または積層途中の薄膜に刃物が押し付けられた状態が維持されながら各スクライブラインが形成されるため、スクライブラインの加工工程の前に開口部が形成される場合、および、スクライブラインを形成する過程において刃物の昇降が実施される場合と比較して、工程の内容および刃物の動作が簡素化される。このため、スクライブラインの形成に要する時間が短縮される。なお、薄膜太陽電池が積層構造を備える薄膜を備える場合、基板に形成される薄膜は、積層が完了した薄膜または積層途中の薄膜を意味する。 According to this processing apparatus, after the first scribe line is formed by scanning the blade in the first direction, the blade is scanned in the second direction opposite to the first direction. A second scribe line is formed. In this way, the blade reciprocates in the thin film region where the first scribe line is formed or the thin film in the middle of the lamination, so that the thin film or the thin film in the middle of the lamination is reliably peeled off. In addition, the thin film or the thin film in the middle of the lamination is surely peeled off in the first scribe line which is an area before the processing start point of the second scribe line, so that the thin film is removed from the processing start point of the second scribe line. Or the thin film in the middle of lamination | stacking is removed reliably, and a 2nd scribe line is formed stably. In addition, each scribe line is formed while maintaining the state where the blade is pressed against the thin film or the thin film in the middle of the lamination, so if the opening is formed before the scribe line processing step, and the scribe line is formed Compared with the case where the blade is lifted and lowered in the process, the contents of the process and the operation of the blade are simplified. For this reason, the time required for forming the scribe line is shortened. In addition, when a thin film solar cell is provided with the thin film provided with a laminated structure, the thin film formed in a board | substrate means the thin film in which lamination | stacking was completed, or the thin film in the middle of lamination | stacking.
〔２〕前記薄膜太陽電池の加工装置の一例によれば、前記制御装置は、前記第１のスクライブラインの形成時における前記刃物の走査速度を前記第２のスクライブラインの形成時における前記刃物の走査速度よりも遅くする。 [2] According to an example of the processing apparatus of the thin film solar cell, the control device determines a scanning speed of the blade at the time of forming the first scribe line of the blade at the time of forming the second scribe line. Slower than scanning speed.
この加工装置によれば、スクライブラインの形成工程における初期の部分において刃物の走査速度が遅い速度に設定されるため、薄膜または積層途中の薄膜が刃物により確実に除去される。このため、スクライブラインが安定して形成される。 According to this processing apparatus, since the scanning speed of the blade is set to a low speed in the initial part of the scribe line forming process, the thin film or the thin film in the middle of the lamination is surely removed by the blade. For this reason, a scribe line is formed stably.
〔３〕前記薄膜太陽電池の加工装置の一例によれば、前記制御装置は、前記第１のスクライブラインの形成時において前記刃物を前記薄膜に押し付ける力である押付力を前記第２のスクライブラインの形成時における前記押付力よりも強くする。 [3] According to an example of the processing apparatus for the thin film solar cell, the control device applies a pressing force, which is a force for pressing the blade against the thin film, when the first scribe line is formed. Stronger than the pressing force at the time of forming.
この加工装置によれば、第１のスクライブラインにおいて薄膜または積層途中の薄膜が確実に除去されるため、第２のスクライブラインの加工開始点から薄膜または積層途中の薄膜が一層確実に除去され、各スクライブラインが安定して形成される。 According to this processing apparatus, since the thin film or the thin film in the middle of the lamination is reliably removed in the first scribe line, the thin film or the thin film in the middle of the lamination is more reliably removed from the processing start point of the second scribe line, Each scribe line is stably formed.
〔４〕前記薄膜太陽電池の加工装置の一例によれば、前記刃物の長手方向に交差する断面における前記刃物の刃先の形状は円形である。
この加工装置によれば、刃先の断面が角を含む場合と比較して、刃先が摩耗した場合における刃先の初期の形状からの変化の度合が小さいため、同一の刃物が長期間にわたって使用される場合においてスクライブラインの仕上がり品質がばらつきにくい。
[4] According to an example of the processing apparatus of the thin film solar cell, the shape of the blade edge of the blade in a cross section intersecting the longitudinal direction of the blade is circular.
According to this processing apparatus, since the degree of change from the initial shape of the cutting edge when the cutting edge is worn is small compared to the case where the cross section of the cutting edge includes a corner, the same blade is used over a long period of time. In some cases, the finished quality of the scribe line is unlikely to vary.
〔５〕前記薄膜太陽電池の加工装置の一例によれば、前記刃物の長手方向に交差する断面における前記刃物の刃先の形状は長方形である。
この加工装置によれば、刃物の刃先の辺が延びる方向と刃物の走査方向とが一致するように刃物が加工装置に取り付けられる場合、刃物によりシャープな境界を有するスクライブラインが形成されやすい。
[5] According to an example of the processing apparatus for the thin film solar cell, the shape of the blade edge of the blade in a cross section intersecting the longitudinal direction of the blade is a rectangle.
According to this processing apparatus, when the cutting tool is attached to the processing apparatus so that the direction in which the edge of the cutting edge extends matches the scanning direction of the cutting tool, a scribe line having a sharp boundary is easily formed by the cutting tool.
〔６〕本発明に従う薄膜太陽電池の製造方法の一形態は、基板に形成された薄膜に刃物を押し付けた状態において前記刃物を走査することにより前記薄膜にスクライブラインを形成する薄膜太陽電池の加工方法であって、前記薄膜に押し付けた前記刃物を第１の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第１のスクライブラインを前記薄膜に形成する第１の工程と、前記第１のスクライブラインが形成された後に前記刃物を前記薄膜に押し付けた状態を維持しながら前記刃物を前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第２のスクライブラインを前記薄膜に形成する第２の工程とを備える。 [6] One embodiment of a method for manufacturing a thin film solar cell according to the present invention is a processing of a thin film solar cell in which a scribe line is formed in the thin film by scanning the blade in a state where the blade is pressed against the thin film formed on the substrate. A first step of forming, on the thin film, a first scribe line that is a part of the scribe line by scanning the blade pressed against the thin film in a first direction; A part of the scribe line by scanning the blade in a second direction opposite to the first direction while maintaining the state where the blade is pressed against the thin film after the scribe line is formed And a second step of forming a second scribe line on the thin film.
この加工方法によれば、刃物が第１の方向に走査されることにより第１のスクライブラインが形成された後に、刃物が第１の方向とは反対の第２の方向に走査されることにより第２のスクライブラインが形成される。このように第１のスクライブラインが形成される薄膜または積層途中の薄膜の領域において刃物が往復するため、薄膜または積層途中の薄膜が確実に剥離される。また、第２のスクライブラインの加工開始点よりも手前の領域である第１のスクライブラインにおいて薄膜または積層途中の薄膜が確実に剥離されることにより、第２のスクライブラインの加工開始点から薄膜または積層途中の薄膜が確実に除去され、第２のスクライブラインが安定して形成される。また、薄膜または積層途中の薄膜に刃物が押し付けられた状態が維持されながら各スクライブラインが形成されるため、スクライブラインの加工工程の前に開口部が形成される場合、および、スクライブラインを形成する過程において刃物の昇降が実施される場合と比較して、工程の内容および刃物の動作が簡素化される。このため、スクライブラインの形成に要する時間が短縮される。 According to this processing method, after the blade is scanned in the first direction to form the first scribe line, the blade is scanned in the second direction opposite to the first direction. A second scribe line is formed. In this way, the blade reciprocates in the thin film region where the first scribe line is formed or the thin film in the middle of the lamination, so that the thin film or the thin film in the middle of the lamination is reliably peeled off. In addition, the thin film or the thin film in the middle of the lamination is surely peeled off in the first scribe line which is an area before the processing start point of the second scribe line, so that the thin film is removed from the processing start point of the second scribe line. Or the thin film in the middle of lamination | stacking is removed reliably, and a 2nd scribe line is formed stably. In addition, each scribe line is formed while maintaining the state where the blade is pressed against the thin film or the thin film in the middle of the lamination, so if the opening is formed before the scribe line processing step, and the scribe line is formed Compared with the case where the blade is lifted and lowered in the process, the contents of the process and the operation of the blade are simplified. For this reason, the time required for forming the scribe line is shortened.
上記薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法はスクライブラインの形成に要する時間を短縮することに寄与する。 The thin film solar cell processing apparatus and the thin film solar cell processing method contribute to shortening the time required for forming the scribe line.
（実施の形態）
図１は薄膜太陽電池１を製造する機能を備えた加工装置１００の斜視図である。加工装置１００は各種の構成要素を収容する本体１１０、製造途中の薄膜太陽電池１が載せられるステージ１３０、その薄膜太陽電池１を加工するヘッド１５０、ヘッド１５０をステージ１３０に対して相対的に移動させるヘッドガイド１８０、ステージ１３０の様子を撮影するカメラ１４０、および、ヘッド１５０等の動作を制御する制御装置１２０を備える。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a processing apparatus 100 having a function of manufacturing a thin film solar cell 1. The processing apparatus 100 includes a main body 110 that houses various components, a stage 130 on which the thin-film solar cell 1 being manufactured, a head 150 that processes the thin-film solar cell 1, and a head 150 that moves relative to the stage 130. And a control device 120 that controls the operation of the head 150 and the like.
ステージ１３０は本体１１０により支持される。ステージ１３０の上面である載置面１３１は薄膜太陽電池１を支持可能な平面である。ヘッドガイド１８０は、本体１１０の奥行き方向であるＹ方向において本体１１０に対して移動可能な第１のガイド１８１、および、第１のガイド１８１により支持され本体１１０の幅方向であるＸ方向に延びる第２のガイド１８２を備える。第１のガイド１８１および第２のガイド１８２は本体１１０に対して一体的に移動する。 The stage 130 is supported by the main body 110. The mounting surface 131 that is the upper surface of the stage 130 is a plane that can support the thin-film solar cell 1. The head guide 180 is supported by the first guide 181 that is movable with respect to the main body 110 in the Y direction that is the depth direction of the main body 110, and extends in the X direction that is the width direction of the main body 110. A second guide 182 is provided. The first guide 181 and the second guide 182 move integrally with the main body 110.
ヘッド１５０は、Ｘ方向に並べられ、ステージ１３０に対して昇降可能な複数の刃物１６０を備え、第２のガイド１８２に沿って移動可能な状態で第２のガイド１８２により支持される。ヘッド１５０は、ステージ１３０に載置された製造途中の薄膜太陽電池１に刃物１６０を押し付ける力である押付力を調節可能であり、薄膜太陽電池１の加工工程等に応じて設定される所定の押付力で刃物１６０を薄膜太陽電池１に押し付ける。ヘッド１５０が備える刃物１６０の本数の一例は２本である。図２に示されるとおり、刃物１６０の刃先１６１は円錐台状を有する。刃物１６０の長手方向に直交する断面における刃先１６１の形状は円形である。 The head 150 includes a plurality of blades 160 that are arranged in the X direction and can be moved up and down with respect to the stage 130, and are supported by the second guide 182 while being movable along the second guide 182. The head 150 can adjust a pressing force, which is a force for pressing the blade 160 against the thin film solar cell 1 being manufactured and placed on the stage 130, and is set according to a processing step of the thin film solar cell 1. The blade 160 is pressed against the thin film solar cell 1 with a pressing force. An example of the number of blades 160 provided in the head 150 is two. As shown in FIG. 2, the blade edge 161 of the blade 160 has a truncated cone shape. The shape of the blade edge 161 in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the blade 160 is circular.
図３は加工装置１００の機能ブロックを示すブロック図である。加工装置１００は、第１のガイド１８１をステージ１３０に対してＹ方向に移動させる第１のアクチュエータ２０１、ヘッド１５０を第２のガイド１８２に対してＸ方向に移動させる第２のアクチュエータ２０２、ならびに、刃物１６０をステージ１３０に接近する方向およびステージ１３０から離間する方向に移動させる第３のアクチュエータ２０３をさらに備える。第１のアクチュエータ２０１は本体１１０内に搭載される。第２のアクチュエータ２０２はヘッドガイド１８０内に搭載される。第３のアクチュエータ２０３はヘッド１５０内に搭載される。なお、第１のアクチュエータ２０１およびヘッドガイド１８０は刃物１６０を走査するための走査手段を構成している。 FIG. 3 is a block diagram showing functional blocks of the processing apparatus 100. The processing apparatus 100 includes a first actuator 201 that moves the first guide 181 with respect to the stage 130 in the Y direction, a second actuator 202 that moves the head 150 with respect to the second guide 182 in the X direction, and The third actuator 203 is further provided to move the blade 160 in a direction approaching the stage 130 and a direction away from the stage 130. The first actuator 201 is mounted in the main body 110. The second actuator 202 is mounted in the head guide 180. The third actuator 203 is mounted in the head 150. The first actuator 201 and the head guide 180 constitute a scanning unit for scanning the blade 160.
制御装置１２０は、スクライブライン３０を形成するための制御を含む各種の制御を実行する制御部１２１、および、制御のために必要な情報を記憶するメモリ１２２を備え、第１のアクチュエータ２０１、第２のアクチュエータ２０２、第３のアクチュエータ２０３、および、カメラ１４０と電気的に接続される。制御部１２１の一例はマイクロコンピューターまたはＦＰＧＡ（Field of Programmable Gate Array）である。 The control device 120 includes a control unit 121 that executes various types of control including control for forming the scribe line 30, and a memory 122 that stores information necessary for the control. The second actuator 202, the third actuator 203, and the camera 140 are electrically connected. An example of the control unit 121 is a microcomputer or an FPGA (Field of Programmable Gate Array).
図４は加工装置１００による加工完了後の薄膜太陽電池１の平面図である。図５は図４のＸ−Ｘ断面図である。図５に示されるとおり、薄膜太陽電池１は基板１０およびその上に形成された薄膜２０を備える。薄膜２０は積層構造を備える。薄膜２０を構成する複数の層は、基板１０上に形成された第１の電極２１、第１の電極２１と電気的に接続された第２の電極２２、および、第１の電極２１と第２の電極２２との間に形成された中間層２３である。第１の電極２１、ならびに、第１の電極２１および中間層２３により構成される層は、それぞれ積層途中の薄膜である。第２の電極２２の上面の角にはステージ１３０上における薄膜太陽電池１の位置を検出するために用いられるアライメントマーク４０が形成されている。 FIG. 4 is a plan view of the thin-film solar cell 1 after processing by the processing apparatus 100 is completed. FIG. 5 is a sectional view taken along line XX in FIG. As shown in FIG. 5, the thin film solar cell 1 includes a substrate 10 and a thin film 20 formed thereon. The thin film 20 has a laminated structure. The plurality of layers constituting the thin film 20 includes a first electrode 21 formed on the substrate 10, a second electrode 22 electrically connected to the first electrode 21, and the first electrode 21 and the first electrode 21. This is an intermediate layer 23 formed between the two electrodes 22. The first electrode 21 and the layer constituted by the first electrode 21 and the intermediate layer 23 are thin films in the middle of lamination. An alignment mark 40 used for detecting the position of the thin-film solar cell 1 on the stage 130 is formed at the corner of the upper surface of the second electrode 22.
中間層２３は積層構造を備える。中間層２３を構成する複数の層は、第１の電極２１上に形成された光吸収層２３Ａ、光吸収層２３Ａ上に形成されたバッファ層２３Ｂ、および、バッファ層２３Ｂ上に形成された絶縁層２３Ｃである。 The intermediate layer 23 has a laminated structure. The plurality of layers constituting the intermediate layer 23 include a light absorption layer 23A formed on the first electrode 21, a buffer layer 23B formed on the light absorption layer 23A, and an insulation formed on the buffer layer 23B. Layer 23C.
薄膜２０には３種類のスクライブライン３０が形成されている。１種類目のスクライブライン３０は、第１の電極２１を分割するスクライブライン３０Ａである。２種類目のスクライブライン３０は、中間層２３を分割するスクライブライン３０Ｂである。３種類目のスクライブライン３０は、第２の電極２２および中間層２３を分割するスクライブライン３０Ｃである。スクライブライン３０Ａはメカニカルスクライブ法とは別の加工方法、例えばレーザースクライブ法により形成される。スクライブライン３０Ｂおよびスクライブライン３０Ｃは加工装置１００を用いたメカニカルスクライブ法により形成される。 Three types of scribe lines 30 are formed on the thin film 20. The first type of scribe line 30 is a scribe line 30 </ b> A that divides the first electrode 21. The second type of scribe line 30 is a scribe line 30 </ b> B that divides the intermediate layer 23. The third type of scribe line 30 is a scribe line 30 </ b> C that divides the second electrode 22 and the intermediate layer 23. The scribe line 30A is formed by a processing method different from the mechanical scribe method, for example, a laser scribe method. The scribe line 30B and the scribe line 30C are formed by a mechanical scribe method using the processing apparatus 100.
スクライブライン３０Ａは光吸収層２３Ａの一部により埋められている。スクライブライン３０Ｂは第２の電極２２の一部により埋められている。スクライブライン３０Ｃは他の物体により埋められていない。スクライブライン３０Ｂを埋める第２の電極２２の一部が第１の電極２１と接触していることにより、第１の電極２１と第２の電極２２とが電気的に接続される。 The scribe line 30A is filled with a part of the light absorption layer 23A. The scribe line 30 </ b> B is filled with a part of the second electrode 22. The scribe line 30C is not filled with other objects. A part of the second electrode 22 filling the scribe line 30 </ b> B is in contact with the first electrode 21, whereby the first electrode 21 and the second electrode 22 are electrically connected.
スクライブライン３０Ｂおよびスクライブライン３０Ｃは、第１の端部３０Ｙから第２の端部３０Ｚまでにわたり延びる溝であり、その加工工程の点から第１のスクライブライン３１および第２のスクライブライン３２の２種類の領域に区分される。スクライブライン３０Ｂ、３０Ｃは実質的に連続して形成された第１のスクライブライン３１および第２のスクライブライン３２により構成される１本の溝である。 The scribe line 30B and the scribe line 30C are grooves extending from the first end portion 30Y to the second end portion 30Z, and the first scribe line 31 and the second scribe line 32 are 2 in terms of the processing steps. Divided into types of areas. The scribe lines 30 </ b> B and 30 </ b> C are one groove constituted by a first scribe line 31 and a second scribe line 32 that are formed substantially continuously.
第２のスクライブライン３２は基板１０の辺に平行な長いスクライブラインであり、加工開始点３０Ｘから第２の端部３０Ｚまでにわたり延びる直線である。第１のスクライブライン３１は刃物１６０による第２のスクライブライン３２の加工を補助するために形成され、加工開始点３０Ｘから第１の端部３０Ｙまでにわたり延びる直線である。 The second scribe line 32 is a long scribe line parallel to the side of the substrate 10, and is a straight line extending from the processing start point 30X to the second end 30Z. The first scribe line 31 is formed to assist the processing of the second scribe line 32 by the cutter 160, and is a straight line extending from the processing start point 30X to the first end 30Y.
なお、図４および図８〜図１０では加工開始点３０Ｘが模式的に点として表示されているが、実際の加工開始点３０Ｘはスクライブライン３０Ｂ、３０Ｃの他の部分と実質的に同じ幅を有し、目視により加工開始点３０Ｘとスクライブライン３０Ｂ、３０Ｃの他の部分との相違を識別することは困難である。 4 and 8 to 10, the machining start point 30X is schematically displayed as a point. However, the actual machining start point 30X has substantially the same width as the other parts of the scribe lines 30B and 30C. It is difficult to identify the difference between the processing start point 30X and the other parts of the scribe lines 30B, 30C by visual inspection.
薄膜２０に関する製造工程は大きくは３つの工程、すなわち、第１の電極形成工程、中間層形成工程、および、第２の電極形成工程に区分される。図６は第１の電極形成工程が完了した製造途中の薄膜太陽電池１の断面である。図７は中間層形成工程が完了した製造途中の薄膜太陽電池１の断面である。図５は加工装置１００による加工完了後の薄膜太陽電池１の断面である。 The manufacturing process related to the thin film 20 is roughly divided into three processes, that is, a first electrode forming process, an intermediate layer forming process, and a second electrode forming process. FIG. 6 is a cross-sectional view of the thin-film solar cell 1 in the middle of manufacture after the first electrode formation step is completed. FIG. 7 is a cross section of the thin-film solar cell 1 in the middle of manufacture after the intermediate layer forming step is completed. FIG. 5 is a cross section of the thin-film solar cell 1 after completion of processing by the processing apparatus 100.
第１の電極形成工程では、最初に基板１０上に第１の電極２１が形成される。基板１０の材質の一例はソーダライムガラスである。第１の電極２１の材質の一例はモリブデンである。次に、第１の電極２１を分割するスクライブライン３０である複数のスクライブライン３０Ａが第１の電極２１に形成される。 In the first electrode formation step, first, the first electrode 21 is formed on the substrate 10. An example of the material of the substrate 10 is soda lime glass. An example of the material of the first electrode 21 is molybdenum. Next, a plurality of scribe lines 30 </ b> A that are scribe lines 30 that divide the first electrode 21 are formed on the first electrode 21.
中間層形成工程では、最初に第１の電極２１上に光吸収層２３Ａが形成される。次に、光吸収層２３Ａ上にバッファ層２３Ｂが形成される。次に、バッファ層２３Ｂ上に絶縁層２３Ｃが形成される。光吸収層２３Ａの一例は化合物半導体薄膜である。バッファ層２３Ｂの一例はＺｎＳ薄膜である。絶縁層２３Ｃの一例はＺｎＯ薄膜である。 In the intermediate layer forming step, first, the light absorption layer 23 </ b> A is formed on the first electrode 21. Next, the buffer layer 23B is formed on the light absorption layer 23A. Next, an insulating layer 23C is formed on the buffer layer 23B. An example of the light absorption layer 23A is a compound semiconductor thin film. An example of the buffer layer 23B is a ZnS thin film. An example of the insulating layer 23C is a ZnO thin film.
次に、加工装置１００により中間層２３に複数のスクライブライン３０Ｂが形成される。スクライブライン３０Ｂはスクライブライン３０Ａに対してＸ方向の一方に所定の距離だけオフセットした位置に形成される。 Next, a plurality of scribe lines 30 </ b> B are formed in the intermediate layer 23 by the processing apparatus 100. The scribe line 30B is formed at a position offset from the scribe line 30A by a predetermined distance in one of the X directions.
第２の電極形成工程では、最初に中間層２３上に第２の電極２２が形成される。第２の電極２２の材質の一例はＺｎＯ：Ａｌ薄膜である。次に、薄膜２０を構成する第２の電極２２および中間層２３を分割するスクライブライン３０である複数のスクライブライン３０Ｃが第２の電極２２および中間層２３に形成される。 In the second electrode formation step, first, the second electrode 22 is formed on the intermediate layer 23. An example of the material of the second electrode 22 is a ZnO: Al thin film. Next, a plurality of scribe lines 30 </ b> C, which are scribe lines 30 that divide the second electrode 22 and the intermediate layer 23 constituting the thin film 20, are formed on the second electrode 22 and the intermediate layer 23.
図８〜図１０はメカニカルスクライブ法によるスクライブライン３０の具体的な加工工程に関する図である。ここでは、スクライブライン３０を代表してスクライブライン３０Ｂの加工工程を取り上げている。スクライブライン３０Ｃはスクライブライン３０Ｂの加工工程に準じた加工工程を経て形成される。 8-10 is a figure regarding the specific manufacturing process of the scribe line 30 by the mechanical scribe method. Here, the processing process of the scribe line 30 </ b> B is taken up as a representative of the scribe line 30. The scribe line 30C is formed through a processing step according to the processing step of the scribe line 30B.
図８に示される第１の工程の第１の段階では、ステージ１３０の載置面１３１に平行な仮想面である走査面上における基板１０に対する刃物１６０の位置が調節される。一例では、第１の工程における第１の段階は次の具体的な工程を含む。制御装置１２０はカメラ１４０により検出されたアライメントマーク４０の位置に基づいて、走査面上における加工開始点３０Ｘの座標を算出し、刃先１６１の座標が加工開始点３０Ｘの座標と一致するように各アクチュエータ２０１、２０２に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて各アクチュエータ２０１、２０２が駆動することにより、刃先１６１の座標が加工開始点３０Ｘの座標と実質的に一致する。 In the first stage of the first step shown in FIG. 8, the position of the blade 160 relative to the substrate 10 on the scanning plane which is a virtual plane parallel to the mounting surface 131 of the stage 130 is adjusted. In one example, the first step in the first step includes the following specific steps. The control device 120 calculates the coordinates of the machining start point 30X on the scanning plane based on the position of the alignment mark 40 detected by the camera 140, and each of the coordinates of the cutting edge 161 matches the coordinates of the machining start point 30X. Command signals are output to the actuators 201 and 202. When the actuators 201 and 202 are driven based on the command signal, the coordinates of the blade edge 161 substantially coincide with the coordinates of the machining start point 30X.
図９に示される第１の工程の第２の段階では、刃先１６１が中間層２３に押し付けられ、中間層２３に第１のスクライブライン３１が形成される。一例では、第１の工程の第２の段階は次の具体的な工程を含む。制御装置１２０は最初に、刃先１６１が第１の押付力で中間層２３に押し付けられるように第３のアクチュエータ２０３に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて第３のアクチュエータ２０３が駆動することにより、刃先１６１が下降して第１の押付力で中間層２３に押し付けられ、刃先１６１の先端が中間層２３に食い込む。なお、第１の押付力の一例は２．０Ｎである。 In the second stage of the first step shown in FIG. 9, the blade edge 161 is pressed against the intermediate layer 23, and the first scribe line 31 is formed in the intermediate layer 23. In one example, the second stage of the first process includes the following specific processes. First, the control device 120 outputs a command signal to the third actuator 203 so that the blade edge 161 is pressed against the intermediate layer 23 by the first pressing force. When the third actuator 203 is driven based on the command signal, the blade edge 161 descends and is pressed against the intermediate layer 23 by the first pressing force, and the tip of the blade edge 161 bites into the intermediate layer 23. An example of the first pressing force is 2.0N.
制御装置１２０は次に、刃物１６０が第１の走査速度で第１の方向Ｄ１に移動するように第１のアクチュエータ２０１に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて第１のアクチュエータ２０１が駆動することにより、刃先１６１が中間層２３に押し付けられた状態において刃物１６０が第１の方向Ｄ１に移動し、中間層２３が刃先１６１により剥離され、中間層２３に第１のスクライブライン３１が形成される。なお、第１の走査速度の一例は５０ｍｍ／秒である。 Next, the control device 120 outputs a command signal to the first actuator 201 so that the blade 160 moves in the first direction D1 at the first scanning speed. When the first actuator 201 is driven based on the command signal, the cutting tool 160 moves in the first direction D1 while the blade edge 161 is pressed against the intermediate layer 23, and the intermediate layer 23 is peeled off by the blade edge 161. The first scribe line 31 is formed in the intermediate layer 23. An example of the first scanning speed is 50 mm / second.
制御装置１２０は次に、刃物１６０の位置が第１の端部３０Ｙに到達したことに基づいて、刃物１６０の走査が一旦停止するように第１のアクチュエータ２０１に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて第１のアクチュエータ２０１が駆動することにより、刃物１６０が第１の端部３０Ｙで停止し、加工開始点３０Ｘから第１の端部３０Ｙまでの長さを持つ第１のスクライブライン３１が形成される。第１のスクライブライン３１の長さは、刃物１６０の走査により中間層２３を剥離するために必要な最小限の長さであることが好ましい。最小限の長さの一例は１ｍｍである。図９に示される例では、第１のスクライブライン３１の長さは最小限の長さよりも長い。その一例は３ｍｍである。 Next, based on the position of the blade 160 reaching the first end 30Y, the control device 120 outputs a command signal to the first actuator 201 so that the scanning of the blade 160 is temporarily stopped. When the first actuator 201 is driven based on the command signal, the cutting tool 160 stops at the first end 30Y, and the first end having a length from the machining start point 30X to the first end 30Y. A scribe line 31 is formed. The length of the first scribe line 31 is preferably a minimum length necessary for peeling the intermediate layer 23 by scanning the blade 160. An example of the minimum length is 1 mm. In the example shown in FIG. 9, the length of the first scribe line 31 is longer than the minimum length. One example is 3 mm.
図１０に示される第２の工程では、中間層２３に第２のスクライブライン３２が形成される。一例では、第２の工程は次の具体的な工程を含む。制御装置１２０は最初に、刃物１６０が第２の押付力で中間層２３に押し付けられ、その刃物１６０が第２の走査速度で第２の方向Ｄ２に移動するように各アクチュエータ２０３、２０１に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて各アクチュエータ２０３、２０１が駆動することにより、刃先１６１が中間層２３に押し付けられた状態において刃物１６０が第２の方向Ｄ２に移動する。 In the second step shown in FIG. 10, the second scribe line 32 is formed in the intermediate layer 23. In one example, the second step includes the following specific steps. The control device 120 first instructs each of the actuators 203 and 201 such that the blade 160 is pressed against the intermediate layer 23 with the second pressing force, and the blade 160 moves in the second direction D2 at the second scanning speed. Output a signal. By driving the actuators 203 and 201 based on the command signal, the blade 160 moves in the second direction D2 in a state where the blade edge 161 is pressed against the intermediate layer 23.
刃先１６１が加工開始点３０Ｘに到達するまでの間、刃先１６１がすでに形成されている第１のスクライブライン３１を通過する。刃先１６１が加工開始点３０Ｘに到達した後、刃物１６０が第２の方向Ｄ２に移動することにより中間層２３が除去され、第２のスクライブライン３２が形成される。なお、第２の押付力の一例は第１の押付力よりも弱い１．３Ｎである。第２の走査速度の一例は第１の走査速度よりも速い１０００ｍｍ／秒である。 Until the cutting edge 161 reaches the machining start point 30X, the cutting edge 161 passes through the first scribe line 31 that is already formed. After the blade edge 161 reaches the machining start point 30X, the intermediate layer 23 is removed by moving the blade 160 in the second direction D2, and the second scribe line 32 is formed. An example of the second pressing force is 1.3 N, which is weaker than the first pressing force. An example of the second scanning speed is 1000 mm / second, which is faster than the first scanning speed.
制御装置１２０は次に、刃物１６０の位置が第２の端部３０Ｚに到達したことに基づいて、刃物１６０の走査が一旦停止するように第１のアクチュエータ２０１に指令信号を出力する。その指令信号に基づいて第１のアクチュエータ２０１が駆動することにより、刃物１６０が第２の端部３０Ｚで停止し、加工開始点３０Ｘから第２の端部３０Ｚまでの長さを持つ第２のスクライブライン３２が形成される。なお、第２のスクライブライン３２の長さは基板１０のサイズに応じて設定され、通常は０．２ｍ程度から１ｍ程度の範囲に含まれる。 Next, the control device 120 outputs a command signal to the first actuator 201 so that the scanning of the blade 160 is temporarily stopped based on the fact that the position of the blade 160 has reached the second end 30Z. When the first actuator 201 is driven based on the command signal, the cutting tool 160 stops at the second end 30Z, and the second end having a length from the machining start point 30X to the second end 30Z. A scribe line 32 is formed. The length of the second scribe line 32 is set according to the size of the substrate 10 and is usually included in the range of about 0.2 m to 1 m.
加工装置１００によれば、ヘッド１５０に複数本の刃物１６０が取り付けられているため、第１の方向Ｄ１に刃物１６０が１回走査されることにより複数の第１のスクライブライン３１が中間層２３に同時に形成される。また、第２の方向Ｄ２に刃物１６０が１回走査されることにより、複数の第２のスクライブライン３２が中間層２３に同時に形成される。 According to the processing apparatus 100, since the plurality of blades 160 are attached to the head 150, the plurality of first scribe lines 31 are formed in the intermediate layer 23 by scanning the blade 160 once in the first direction D1. Formed simultaneously. In addition, the plurality of second scribe lines 32 are simultaneously formed in the intermediate layer 23 by the blade 160 being scanned once in the second direction D2.
制御装置１２０は、第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２に刃物１６０を１回走査したことによりＹ方向に沿って複数のスクライブライン３０Ｂが中間層２３に形成された後、第１の工程の第１の段階を再び実行し、中間層２３への形成が予定されている次のスクライブライン３０Ｂの加工開始点３０Ｘの座標と刃先１６１の位置とが一致するように各アクチュエータ２０１、２０２に指令信号を出力する。２回目以降の第１の段階では、刃物１６０が第２の方向Ｄ２に規定の距離だけ移動するように第１のアクチュエータ２０１に指令信号が出力され、併せて刃物１６０がＸ方向の一方に規定の距離だけ移動するように第２のアクチュエータ２０２に指令信号が出力される。 The controller 120 performs the first step after the plurality of scribe lines 30B are formed in the intermediate layer 23 along the Y direction by scanning the blade 160 once in the first direction D1 and the second direction D2. The first stage is executed again, and the actuators 201 and 202 are arranged so that the coordinates of the machining start point 30X of the next scribe line 30B scheduled to be formed on the intermediate layer 23 coincide with the position of the blade edge 161. A command signal is output. In the first stage after the second time, a command signal is output to the first actuator 201 so that the tool 160 moves by a specified distance in the second direction D2, and the tool 160 is specified in one of the X directions. The command signal is output to the second actuator 202 so as to move by the distance.
制御装置１２０は次に、第１の工程の第２の段階および第２の工程を上述のとおり実行することにより次のスクライブライン３０Ｂを中間層２３に形成する。制御装置１２０はその後、中間層２３への形成が予定されている全てのスクライブライン３０Ｂが中間層２３に形成されるまで、上記と同様に第１の工程および第２の工程を繰り返し実行する。 Next, the control device 120 forms the next scribe line 30 </ b> B in the intermediate layer 23 by executing the second step and the second step of the first step as described above. Thereafter, the control device 120 repeatedly executes the first step and the second step in the same manner as described above until all the scribe lines 30 </ b> B scheduled to be formed on the intermediate layer 23 are formed on the intermediate layer 23.
加工装置１００によれば、例えば以下に示される効果が得られる。
（１）加工装置１００は刃物１６０を薄膜２０または積層途中の薄膜に押し付けた状態を維持しながら第１のスクライブライン３１および第２のスクライブライン３２を形成する。この構成によれば、刃物１６０が第１の方向Ｄ１に走査されることにより第１のスクライブライン３１が形成された後に、刃物１６０が第１の方向Ｄ１とは反対の第２の方向Ｄ２に走査されることにより第２のスクライブライン３２が形成される。このように第１のスクライブライン３１が形成される薄膜２０または積層途中の薄膜の領域において刃物１６０が往復するため、薄膜２０または積層途中の薄膜が確実に剥離される。また、第２のスクライブライン３２の加工開始点よりも手前の領域である第１のスクライブライン３１において薄膜２０または積層途中の薄膜が確実に剥離されることにより、第２のスクライブライン３２の加工開始点から薄膜２０または積層途中の薄膜が確実に除去され、第２のスクライブライン３２が安定して形成される。また、薄膜２０または積層途中の薄膜に刃物１６０が押し付けられた状態が維持されながら各スクライブライン３１、３２が形成されるため、スクライブライン３０の加工工程の前に開口部が形成される場合、および、スクライブライン３０を形成する過程において刃物１６０の昇降が実施される場合と比較して、工程の内容および刃物１６０の動作が簡素化される。このため、スクライブライン３０の形成に要する時間が短縮される。
According to the processing apparatus 100, for example, the following effects can be obtained.
(1) The processing apparatus 100 forms the first scribe line 31 and the second scribe line 32 while maintaining the state in which the blade 160 is pressed against the thin film 20 or the thin film being laminated. According to this structure, after the cutting tool 160 is scanned in the first direction D1, the first scribe line 31 is formed, and then the cutting tool 160 is moved in the second direction D2 opposite to the first direction D1. A second scribe line 32 is formed by scanning. Thus, since the blade 160 reciprocates in the thin film 20 where the first scribe line 31 is formed or in the thin film region in the middle of the lamination, the thin film 20 or the thin film in the middle of the lamination is surely peeled off. In addition, the thin film 20 or the thin film in the middle of the lamination is surely peeled off in the first scribe line 31 that is a region before the processing start point of the second scribe line 32, thereby processing the second scribe line 32. The thin film 20 or the thin film in the middle of lamination is reliably removed from the starting point, and the second scribe line 32 is stably formed. In addition, since the scribe lines 31 and 32 are formed while maintaining the state in which the blade 160 is pressed against the thin film 20 or the thin film in the middle of the lamination, when the opening is formed before the processing step of the scribe line 30, And compared with the case where raising / lowering of the blade 160 is implemented in the process of forming the scribe line 30, the content of the process and the operation of the blade 160 are simplified. For this reason, the time required for forming the scribe line 30 is shortened.
（２）加工装置１００は第１のスクライブライン３１の形成時における刃物１６０の走査速度を第２のスクライブライン３２の形成時における刃物１６０の走査速度よりも遅くする。この構成によれば、第１のスクライブライン３１の形成工程において刃物１６０の走査速度が遅い速度に設定されるため、薄膜２０または積層途中の薄膜が刃物１６０により確実に除去される。このため、スクライブライン３０が安定して形成される。なお、第１のスクライブライン３１の長さは第２のスクライブライン３２の長さと比較して十分に短い。このため、第１のスクライブライン３１の走査速度が遅い速度に設定された場合において、第１のスクライブライン３１の形成に要する時間がスクライブライン３０の形成に要する時間に及ぼす影響は小さい。 (2) The processing apparatus 100 makes the scanning speed of the blade 160 when forming the first scribe line 31 slower than the scanning speed of the blade 160 when forming the second scribe line 32. According to this configuration, since the scanning speed of the blade 160 is set to a low speed in the step of forming the first scribe line 31, the thin film 20 or the thin film in the middle of the lamination is surely removed by the blade 160. For this reason, the scribe line 30 is stably formed. The length of the first scribe line 31 is sufficiently shorter than the length of the second scribe line 32. For this reason, when the scanning speed of the first scribe line 31 is set to a low speed, the time required for forming the first scribe line 31 has little influence on the time required for forming the scribe line 30.
（３）加工装置１００は第１のスクライブライン３１の形成時における押付力を第２のスクライブライン３２の形成時における押付力よりも強くする。この構成によれば、第１のスクライブライン３１において薄膜２０または積層途中の薄膜が確実に除去され、スクライブライン３０が安定して形成される。 (3) The processing apparatus 100 makes the pressing force at the time of forming the first scribe line 31 stronger than the pressing force at the time of forming the second scribe line 32. According to this configuration, the thin film 20 or the thin film in the middle of the lamination is reliably removed in the first scribe line 31, and the scribe line 30 is stably formed.
（４）刃先１６１の断面の形状が円形である。この構成によれば、刃先１６１の断面が角を含む場合と比較して、刃先１６１が摩耗した場合における初期の形状からの変化の度合が小さいため、同一の刃物１６０が長期間にわたって使用される場合においてスクライブライン３０の品質がばらつきにくい。 (4) The shape of the cross section of the blade edge 161 is circular. According to this configuration, since the degree of change from the initial shape when the cutting edge 161 is worn is small compared to the case where the cross section of the cutting edge 161 includes a corner, the same blade 160 is used over a long period of time. In some cases, the quality of the scribe line 30 is unlikely to vary.
（変形例）
上記実施の形態に関する説明は本発明に従う薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う薄膜太陽電池の加工装置、および、薄膜太陽電池の加工方法は実施の形態以外に例えば以下に示される上記実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
(Modification)
The description about the above embodiment is an example of the form that the thin film solar cell processing apparatus and the thin film solar cell processing method according to the present invention can take, and is not intended to limit the form. The thin-film solar cell processing apparatus and thin-film solar cell processing method according to the present invention is a combination of, in addition to the embodiments, for example, the following variations of the above-described embodiment and at least two variations that are not contradictory to each other Can take the form
・第１の押付力と第２の押付力との大小関係は任意に変更可能である。一例では、第１の押付力が第２の押付力よりも弱い。第１の走査速度が第２の走査速度よりも遅い場合には第１のスクライブライン３１の加工が安定するため、上述のとおり第１の押付力が第２の押付力よりも弱い力に設定されても中間層２３が確実に除去される。別の一例では、第１の押付力と第２の押付力とが互いに等しい。 The magnitude relationship between the first pressing force and the second pressing force can be arbitrarily changed. In one example, the first pressing force is weaker than the second pressing force. When the first scanning speed is slower than the second scanning speed, the processing of the first scribe line 31 is stable, so that the first pressing force is set to be weaker than the second pressing force as described above. Even if it does, the intermediate | middle layer 23 will be removed reliably. In another example, the first pressing force and the second pressing force are equal to each other.
・第１の走査速度と第２の走査速度との大小関係は任意に変更可能である。一例では、第１の走査速度が第２の走査速度よりも速い。別の一例では、第１の走査速度と第２の走査速度とが互いに等しい。 The magnitude relationship between the first scanning speed and the second scanning speed can be arbitrarily changed. In one example, the first scanning speed is faster than the second scanning speed. In another example, the first scanning speed and the second scanning speed are equal to each other.
・刃物１６０の形状は任意に変更可能である。一例では、図１１に示される形状を有する刃物１７０がヘッド１５０に取り付けられる。刃物１７０の長手方向に直交する刃先１７１の断面形状は長方形である。この刃先１７１の辺が延びる方向と刃物１７０の走査方向とが一致するように刃物１７０がヘッド１５０に装着される場合、刃物１７０によりシャープな境界を有するスクライブライン３０が形成されやすい。 The shape of the blade 160 can be arbitrarily changed. In one example, a blade 170 having the shape shown in FIG. 11 is attached to the head 150. The cross-sectional shape of the blade edge 171 orthogonal to the longitudinal direction of the blade 170 is a rectangle. When the blade 170 is mounted on the head 150 so that the direction in which the edge of the blade edge 171 extends and the scanning direction of the blade 170 coincide, the scribe line 30 having a sharp boundary is easily formed by the blade 170.
・第１の電極２１を分割するスクライブライン３０Ａの加工方法はレーザースクライブ法に限られず、加工装置１００を用いたメカニカルスクライブ法に変更可能である。
・上記実施の形態の走査手段は、第１のアクチュエータ２０１およびヘッドガイド１８０により構成され、本体１１０に固定されたステージ１３０に対してヘッド１５０を移動させることにより刃物１６０を走査しているが、走査手段の構成はこれに限られず任意に変更可能である。変形例の走査手段は、例えば本体１１０に対して移動可能なステージ１３０、および、ステージ１３０を本体１１０に対して移動させるアクチュエータを備える。ヘッド１５０は本体１１０に固定される。この走査手段は、ヘッド１５０に対してステージ１３０を移動させることにより刃物１６０を走査する。走査手段に関するさらに別の変形例は、第１のアクチュエータ２０１、第２のアクチュエータ２０２、ヘッドガイド１８０、本体１１０に対して移動可能なステージ１３０、および、ステージ１３０を本体１１０に対して移動させるアクチュエータを備える。この走査手段は、ヘッドガイド１８０をステージ１３０に対して移動させること、および、ステージ１３０をヘッドガイド１８０に対して移動させることができる。
The processing method of the scribe line 30 </ b> A that divides the first electrode 21 is not limited to the laser scribe method, and can be changed to a mechanical scribe method using the processing apparatus 100.
The scanning unit of the above embodiment includes the first actuator 201 and the head guide 180, and scans the blade 160 by moving the head 150 with respect to the stage 130 fixed to the main body 110. The configuration of the scanning means is not limited to this, and can be arbitrarily changed. The scanning unit according to the modification includes, for example, a stage 130 that can move with respect to the main body 110 and an actuator that moves the stage 130 with respect to the main body 110. The head 150 is fixed to the main body 110. The scanning unit scans the blade 160 by moving the stage 130 with respect to the head 150. Still another modification regarding the scanning means includes a first actuator 201, a second actuator 202, a head guide 180, a stage 130 movable with respect to the main body 110, and an actuator for moving the stage 130 with respect to the main body 110. Is provided. This scanning means can move the head guide 180 relative to the stage 130 and can move the stage 130 relative to the head guide 180.
１ ：薄膜太陽電池
１０ ：基板
２０ ：薄膜
３０ ：スクライブライン
３１ ：第１のスクライブライン
３２ ：第２のスクライブライン
１００：加工装置
１２０：制御装置
１３０：ステージ
１６０：刃物
１６１：刃先
１７０：刃物
１７１：刃先
Ｄ１ ：第１の方向
Ｄ２ ：第２の方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Thin film solar cell 10: Board | substrate 20: Thin film 30: Scribe line 31: 1st scribe line 32: 2nd scribe line 100: Processing apparatus 120: Control apparatus 130: Stage 160: Cutting tool 161: Cutting edge 170: Cutting tool 171 : Cutting edge D1: First direction D2: Second direction
Claims (6)
前記薄膜にスクライブラインを形成する刃物と、
前記刃物を前記薄膜に押し付けるヘッドと、
前記ヘッドを前記ステージに対して相対的に移動させることにより前記刃物を走査する走査手段と、
前記ヘッドおよび走査手段の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、第１の端部から第２の端部までにわたり延びる直線である前記スクライブラインを形成する際、前記薄膜に押し付けた前記刃物を前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置する加工開始点から前記第１の端部の位置まで第１の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第１のスクライブラインを前記薄膜に形成し、前記第１のスクライブラインが形成された後に前記刃物を前記薄膜に押し付けた状態を維持しながら前記刃物を前記第１の端部から前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第２のスクライブラインを前記薄膜に形成する
薄膜太陽電池の加工装置。 A stage on which a substrate on which a thin film is formed is placed;
A blade for forming a scribe line in the thin film;
A head for pressing the blade against the thin film;
Scanning means for scanning the blade by moving the head relative to the stage;
A control device for controlling the operation of the head and the scanning means,
When the control device forms the scribe line that is a straight line extending from the first end to the second end, the cutting tool pressed against the thin film is the first end and the second end. Forming a first scribe line, which is a part of the scribe line, in the thin film by scanning in a first direction from a processing start point located between the first portion and the position of the first end , After the first scribe line is formed, the cutter is scanned from the first end in a second direction that is opposite to the first direction while maintaining the state in which the cutter is pressed against the thin film. A thin-film solar cell processing apparatus for forming a second scribe line, which is a part of the scribe line, on the thin film.
請求項１に記載の薄膜太陽電池の加工装置。 2. The thin film solar cell according to claim 1, wherein the control device makes a scanning speed of the blade at the time of forming the first scribe line slower than a scanning speed of the blade at the time of forming the second scribe line. Processing equipment.
請求項１または２に記載の薄膜太陽電池の加工装置。 The control device makes a pressing force, which is a force for pressing the blade against the thin film at the time of forming the first scribe line, stronger than the pressing force at the time of forming the second scribe line. The processing apparatus of the thin film solar cell of description.
請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池の加工装置。 The thin film solar cell processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a shape of a blade edge of the blade in a cross section intersecting with a longitudinal direction of the blade is circular.
請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池の加工装置。 The thin film solar cell processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a shape of a blade edge of the blade in a cross section intersecting a longitudinal direction of the blade is a rectangle.
前記スクライブラインは、第１の端部から第２の端部までにわたり延びる直線であり、
前記薄膜に押し付けた前記刃物を前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置する加工開始点から前記第１の端部の位置まで第１の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第１のスクライブラインを前記薄膜に形成する第１の工程と、
前記第１のスクライブラインが形成された後に前記刃物を前記薄膜に押し付けた状態を維持しながら前記刃物を前記第１の端部から前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に走査することにより前記スクライブラインの一部である第２のスクライブラインを前記薄膜に形成する第２の工程とを備える
薄膜太陽電池の加工方法。 A thin film solar cell processing method for forming a scribe line in the thin film by scanning the blade in a state where the blade is pressed against the thin film formed on the substrate,
The scribe line is a straight line extending from the first end to the second end,
By scanning the cutting tool pressed against the thin film in a first direction from a processing start point located between the first end and the second end to the position of the first end. A first step of forming a first scribe line, which is a part of the scribe line, on the thin film;
After the first scribe line is formed, the blade is moved from the first end to a second direction which is opposite to the first direction while maintaining the state where the blade is pressed against the thin film. And a second step of forming, on the thin film, a second scribe line that is a part of the scribe line by scanning.
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